本文關(guān)鍵詞：超高頻RFID讀寫(xiě)器芯片中關(guān)鍵功能電路設(shè)計(jì)　出處：《電子科技大學(xué)》2016年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 超高頻射頻識(shí)別 低溫漂帶隙基準(zhǔn) 分段式電流舵數(shù)模轉(zhuǎn)換器 低壓差線性穩(wěn)壓器

【摘要】：射頻識(shí)別(radio frequency identification,RFID)技術(shù)是通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)完成對(duì)特定目標(biāo)的識(shí)別和讀寫(xiě),因其獨(dú)有的優(yōu)點(diǎn)被應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域。本文以超高頻RFID系統(tǒng)需求為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的適用于860MHz~960MHz頻段的UHF RFID讀寫(xiě)器CMOS單芯片的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和低壓差線性穩(wěn)壓電路,設(shè)計(jì)成果在提高系統(tǒng)性能和系統(tǒng)靈活性上都有重要的價(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景。研究成果如下:1.本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的是數(shù)模轉(zhuǎn)換器,采用分段式電流舵結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)工作包括對(duì)數(shù)模轉(zhuǎn)化器的原理分析和常見(jiàn)的DAC結(jié)構(gòu)比較,結(jié)合UHF RFID的應(yīng)用需求,用MATLAB工具對(duì)分段方式優(yōu)化;在綜合考慮靜態(tài)參數(shù)和動(dòng)態(tài)參數(shù)以及面積和功耗等因素后,采用“6+3+3”的分段結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)研究各類(lèi)非理想因素引起的誤差等對(duì)數(shù)模轉(zhuǎn)換器性能的影響,指導(dǎo)后續(xù)電路設(shè)計(jì)。2.本文基于TSMC 0.18 um CMOS工藝,在Cadence環(huán)境下設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)“6+3+3”分段式電流舵DAC,包括對(duì)各個(gè)組成模塊的分析、設(shè)計(jì)、版圖繪制和仿真。設(shè)計(jì)模塊有:鎖存電路、基準(zhǔn)電路、開(kāi)關(guān)陣列、電流鏡陣列等部分,采用“工”字型和隨機(jī)游走完成電流源陣列的布局布線,綜合仿真結(jié)果為:12位電流舵DAC輸入正弦信號(hào)頻率為320kHz時(shí),采樣率為6.5MHz,輸出幅度為500mV。DNL=0.13LSB,INL=0.4LSB,SFDR=72.24dB,有效位數(shù)為11.8位;滿(mǎn)足UHF RFID系統(tǒng)應(yīng)用需求。3.在研究分析功耗管理模塊的基礎(chǔ)上,采用TSMC 0.18um CMOS工藝在Cadence環(huán)境下設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一組低差線性穩(wěn)壓電路。完成系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)和版圖設(shè)計(jì)以及仿真工作。仿真結(jié)果表明:帶隙基準(zhǔn)電路溫度系數(shù)為6ppm/°C,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)增益為58dB,相位裕度為68.8的誤差放大電路,完成溫度系數(shù)小于64ppm/°C,轉(zhuǎn)換效率大于85%的三個(gè)LDO電路的仿真分析和設(shè)計(jì)工作,完成超高頻RFID讀寫(xiě)器芯片的應(yīng)用需求的LDO模塊設(shè)計(jì)。綜上所述,本文采用理論分析和實(shí)際仿真相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法,在超高頻RFID系統(tǒng)的要求下,主要完成了一種高線性度和高動(dòng)態(tài)范圍的分段式電流舵型DAC的設(shè)計(jì)、一種低溫漂高電源抑制比的基準(zhǔn)電路設(shè)計(jì)以及一組低溫漂、高精度的低壓差線性穩(wěn)壓電路的設(shè)計(jì)工作。
[Abstract]:Radio frequency identification (RFID) technology is to identify and read specific targets through radio signals, because of its unique advantages, it has been applied to many fields. This paper is based on the demand of RFID system designed for ultra high frequency, realizing independent intellectual property rights in the 860MHz~960MHz band UHF RFID read and write device of CMOS single chip digital to analog conversion circuit and low dropout linear regulator circuit design results have important value and wide application prospect in improving the flexibility of system performance and system. The research results are as follows: 1. the design and implementation of this paper is a digital to analog converter, using a piecewise current steering structure. Comparison of design work including digital analog converter principle and analysis of common DAC structure, combined with the application requirements of UHF RFID, by means of MATLAB mode optimization; considering the static and dynamic parameters and the area and power consumption and other factors, using the "6+3+3" segment structure. At the same time, the influence of the error caused by various non ideal factors on the performance of the logarithmic analog converter is studied, and the follow-up circuit is designed. 2., based on TSMC 0.18 um CMOS process, we design and implement "6+3+3" segmented current steering DAC in Cadence environment, including the analysis, design, layout and Simulation of each module. The design of modules: latch circuit, reference circuit, switch array, current mirror array, the I-shaped and random walk current source array layout, comprehensive simulation results are as follows: 12 the current steering DAC input sinusoidal signal frequency is 320kHz, the sampling rate is 6.5MHz, the output amplitude is 500mV. DNL=0.13LSB, INL=0.4LSB, SFDR=72.24dB, effective number of 11.8 bits; meet the application requirements of UHF RFID system. 3. on the basis of research and analysis of power management module, a group of low differential linear regulator circuits are designed and implemented in Cadence environment by using TSMC 0.18um CMOS technology. Complete system module design and layout design and simulation work. The simulation results show that the band gap reference circuit for temperature coefficient of 6ppm/ ~ C, the design and implementation of a gain of 58dB, phase margin of 68.8 of the error amplifier circuit, temperature coefficient is less than 64ppm/ DEG C, the conversion efficiency greater than 85% of the three LDO circuit simulation analysis and design work, the design of LDO module for UHF RFID reading application demand write device chip. In summary, this design method by theoretical analysis and practical simulation combined, in the UHF RFID system requirements, mainly to complete a high linearity and high dynamic range of the segmented current steering DAC design, low temperature drift and high PSRR reference circuit design and a set of low temperature drift high precision, low dropout linear regulator circuit design.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.44;TN402

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 周陳鋒;何怡剛;侯周?chē)?guó);陽(yáng)輝;;超高頻RFID讀寫(xiě)器基帶模塊的原理與設(shè)計(jì)[J];微計(jì)算機(jī)信息;2009年11期

2 岳磊;趙曉群;;一種RFID讀寫(xiě)器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)及其實(shí)現(xiàn)[J];微計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2007年07期

3 王世杰;周勝源;;RFID讀寫(xiě)器設(shè)計(jì)與研究[J];科技資訊;2010年31期

4 朱臣元;俞暉;徐友云;;多標(biāo)簽多協(xié)議RFID讀寫(xiě)器設(shè)計(jì)[J];微計(jì)算機(jī)信息;2009年08期

5 武慧芝;朱云龍;羅海波;;基于物流倉(cāng)儲(chǔ)管理的RFID讀寫(xiě)器設(shè)計(jì)[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2006年03期

6 黃景武;鄒傳云;高玲;陳瑞鑫;;RFID讀寫(xiě)器驗(yàn)證算法的研究與設(shè)計(jì)[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2009年11期

7 鄭杰;徐晶;;RFID讀寫(xiě)器天線的研究與設(shè)計(jì)[J];微計(jì)算機(jī)信息;2007年23期

8 尚銳;;一種超高頻RFID讀寫(xiě)器的設(shè)計(jì)[J];儀表技術(shù);2008年08期

9 王永華;楊健;余松森;詹宜巨;;超高頻RFID讀寫(xiě)器組網(wǎng)與協(xié)調(diào)技術(shù)研究[J];電信科學(xué);2007年12期

10 高遠(yuǎn);黃志敏;李鵬;徐斌富;;手持式RFID讀寫(xiě)器研究與設(shè)計(jì)[J];電子技術(shù);2008年09期

相關(guān)會(huì)議論文 前5條

1 周陳鋒;侯周?chē)?guó);陽(yáng)輝;;超高頻RFID讀寫(xiě)器基帶模塊的原理與設(shè)計(jì)[A];第二十屆電工理論學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

2 吳永忠;李宗偉;王尚本;;一種基于ISO 18000-6C的遠(yuǎn)距離超高頻RFID讀寫(xiě)器的設(shè)計(jì)[A];2009全國(guó)虛擬儀器大會(huì)論文集（一）[C];2009年

3 楊志豪;李偵平;郭書(shū)軍;;超高頻RFID讀寫(xiě)器設(shè)計(jì)[A];2009年研究生學(xué)術(shù)交流會(huì)通信與信息技術(shù)論文集[C];2009年

4 汪大卓;孫玲玲;蔡鵬鵬;;一種便攜式超高頻RFID讀寫(xiě)器的設(shè)計(jì)[A];浙江省電子學(xué)會(huì)2010學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

5 蘇平;蔣泰;張予帥;;基于ZigBee技術(shù)的RFID讀寫(xiě)器網(wǎng)絡(luò)的研究[A];廣西計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)2009年年會(huì)論文集[C];2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 熊浩瀚;基于A20的多頻段RFID讀寫(xiě)器軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2015年

2 張文芳;基于FPGA的符合18000-6C協(xié)議的RFID讀寫(xiě)器基帶及軟件設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2015年

3 馬歆磊;5.8GHz便攜式RFID讀寫(xiě)器射頻前端的設(shè)計(jì)[D];復(fù)旦大學(xué);2013年

4 劉冰;基于RFID讀寫(xiě)器和標(biāo)簽的3D室內(nèi)停車(chē)場(chǎng)定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];南華大學(xué);2015年

5 唐密;超高頻RFID讀寫(xiě)器設(shè)計(jì)及其手機(jī)端應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)[D];電子科技大學(xué);2016年

6 戎亮;超高頻RFID讀寫(xiě)器芯片中關(guān)鍵功能電路設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2016年

7 趙斌;超高頻便攜式RFID讀寫(xiě)器的研究與設(shè)計(jì)[D];山東大學(xué);2011年

8 王寧;智能手機(jī)與RFID讀寫(xiě)器融合的設(shè)計(jì)與研究[D];黑龍江大學(xué);2012年

9 田錕;基于Linux的超高頻手持式RFID讀寫(xiě)器軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2012年

10 王華;超高頻RFID讀寫(xiě)器的程序設(shè)計(jì)與小型天線設(shè)計(jì)[D];北京郵電大學(xué);2011年

，

本文編號(hào)：1343749